zigbee与蓝牙的分析与比较(英汉)

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1、安阳工学院专业课课程大作业课程名称（中文）ZigBee与蓝牙的分析与比较成绩姓名刘振兴班级10通信工程专升本学号201002080027日期2010年10月25ZigBee与蓝牙的分析与比较刘振兴201002080027摘要：ZigBee是最近提出的一种类似蓝牙的无线通信技术。通过对ZigBee和蓝牙的主要技术特征和市场前景进行分析和比较，从而证明ZigBee和蓝牙的关系是既.互为补充又相互竞争，蓝牙将不得不面临极低功耗、低成本ZigBee的竞争。关键词ZigBee蓝牙短距离无线通信1引言ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成木的双向无线通信技术，主耍适合于自动控制、

2、传感、监控和远程控制等领域，可以嵌入各种设备屮，同时支持地理定位功能。IEEE802.15.4工作组定义了-•种廉价的供固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成木和功耗的低速率无线连接技术。ZigBee联盟在制定ZigBee标准时，采用了IEEE802.15.4作为英物理层和媒体接入层规范。在其基础Z上，ZigBee联盟制定了数据链路层(DLL)、网络层(NWK)和应用编程接口(API)规范，并负责高层应用、测试和市场推广等方ifli的工作。蓝牙也是-•种短距离无线通信技术，自蓝牙规范发布以來，它在越來越多的领域得到了应用。比如工业自动控制、家庭自动化、电信级的音频传输、PDA、手机和PC

3、机外设等。在ZigBee和蓝牙的关系上，ZigBee联盟认为ZigBee和蓝牙是互为补充，而不是互相竞争。本文将围绕技术和市场两个方面來分析ZigBee和蓝牙这两种短距离无线通信技术，证明蓝牙将在某些应用方面面临ZigBee技术的竞争。最后，对ZigBee和蓝牙的应用和发展捉出了建议。2系统复杂性ZigBee的系统复杂性要远小于蓝牙的系统复杂性。ZigBee协议栈简单，实现相对容易，需要的系统资源也较少，据估计运行ZigBee需耍系统资源约28Kb；蓝牙协议栈相对复杂，它需要系统资源约为250Kb°ZigBee定义了两种类型的设备:全功能设备FFD(FullFunctionalDevice

4、)和简化功能设备RFD(ReducedFunctionDevice)网络为主从结构，一个网络有一个网络协调者(Coordinator)^最多可达65535个从屈设备。网络协调者必须是FFD,它负责管理和维护网络，包括路由、安全性、节点的附着与离开等。一个网络只需耍一个网络协调者，其他终端设备可以是RFD,也可以是FFD。RFD的价格要比FFD便宜得多，其占用系统资源仅约为4Kb,因此网络的整体成本比较低。从这一点来说，ZigBee非常适合有人量终端设备的网络，如传感网络.楼宇自动化等。3安全性ZigBee采用了分级的安全性策略：无安全性、接入控制表、32比特AES和128比特AES。如果系

5、统是用于安全性要求不高的场景，可以选择级别较低的安全措施，从而换取系统成木和功耗的降低；反Z,在安全性要求较离的应用场景(如军事)，可以选择较高的安全级别。这样，厂商可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方呦因素而采取适当的安全级别。ZigBee分别在MAC层和NWK层采取了安全策略。在数据经过一跳就到达H的地时，ZigBee只用MAC层捉供的安全机制；当在多跳的悄况下，ZigBee就要依赖高层來保证安全。下面分述MAC层和NWK层的安全性。MAC层安全套件(SecuritySuites)基于以下三种操作模式：计数器(CTR,Counter)模式的AES加密、密码块链接模式(CB

6、C-MAC,CipherBlockChaining)的数据完整性.CTR和CBC-MAC和结合的加密和完整性(叫做CCM模式)。MAC层的AES加密算法可以保护MAC命令、信标、信息帧和应答帧的秘密性、完整性和真实性。MAC帧的头部有一个比特用来指示MAC帧是否加密。每一个密钥只与一个安全套件相关联。为了保证数据完整性，MAC层计算头部和净荷数据得到一个消息完幣码(MIC,MessageIntegrityCode),英长度为4、8或16字节。同时，在每个MAC帧头也都冇一个帧编号，用于防止帧丢失和帧重传。密钥的建立.安全操作模式的选择和对处理过程的控制则由高层来负责。NWK层也使用AES,

7、它的安全套件是基TCCM*操作模式。CCM*包括所有CCM的功能，同时提供只加密和只保证完整性的功能。使用CCM*允许单个密钥用于不同的安全套件。因此一个密钥并不只属于单个安全套件，一个高层应用可以灵活地指定NWK所用的安全套件。NWK层负责安全处理，但对处理过程的控制则由高层通过建立密钥和决定使用哪一种CCM*$全套件来实现。此外，帧序号和MIC也可以加在NWK帧中。蓝分协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需